糧倉多點溫度智能監控系統設計長春工程學院畢設設計學生姓名：王鳳琦學院名稱：電氣與信息工程學院專業名稱：自動化班級名稱：自動化0842學號：0804421229指導教師：李琳娜教師職稱：

講師目錄設計的目的、意義與現狀所存在的問題1設計的方案論證與分析2系統的程序設計4設計的硬件組成及系統設計31、糧倉多點溫度智能系統設計的目的、意義與現狀1.1設計的目的與意義

糧食是人類生存的必需品，所以糧食倉儲和流通設施的建設意義重大。一般來說：糧食存放在糧倉中，而且這些糧食存放的時間有長有短。為了保證存放在糧倉中的糧食不致腐爛變質，就必須使糧倉內的溫度、濕度保持在一定的范圍以內。為了達到以上的要求，必不可少的就是既穩定又精確的糧情智能測控管理系統。

溫度是保存好糧食的先決條件之一，我國的公糧現均集中存放在國家或地方的糧庫中，最大的糧庫方圓幾公里，倉庫房數為數十個，測量點可達數千個，按照國家糧食保護法規，必須定期抽樣檢查個點的糧食溫度。若采用人工測溫，不僅效率低，勞動時間長，而且由于抽樣不徹底，導致部分糧食變質，從而引起大面積的糧食變質，造成重大的經濟損失和嚴重的后果。綜上所述，糧倉管理的智能化是有必要的，而且是迫切的。1.2研究現狀和存在的問題

近年來，糧情電子檢測分析、控制系統在糧食倉儲中的應用、現代化管理的實施，使得我國糧情監控在技術上取得了較大進步。特別是在人工智能糧情分析，通風控制等方面，有的系統已達到國際先進水平。隨著糧食產量的增加，傳統的人工查看糧溫的方法，已經逐步被電子檢溫設備取代。小的儲糧設備一般采用小型測溫儀檢測糧溫，大型儲糧設備已經逐步配備微機測溫系統。前一種方式多數采用由操作者撥動手動開關逐點查看糧食溫度的方法，有些也采用自動巡檢方式并配備小型打印機記錄糧食溫度數據。后一種方式則可以在微機機房檢測糧食溫度情況，并且能夠利用微機對糧食溫度數據進行分析對比。有了糧倉溫度測控系統后，容易檢測和控制糧倉溫度。因此有效的保護了糧食的質量，緩慢了糧食的霉爛，給工作帶來方便，給農業大國的中國帶來了很大實際意義。2設計的方案論證與分析設計方案的要求單擊此處添加段落文字內容方案的設計應該依據以下幾點，包含設計的所能實現的功能和所要達到的技術指標及工藝條件。功能方面的要求如下：（1）定時對糧倉內多點溫度和環境溫度自動巡檢或人為選測，定時間隔可調。（2）檢測時間、檢測點編號和檢測結果可顯示或紀錄。（3）自動比較檢測點溫度與環境溫度，超溫報警指示。（4）傳感器回路開路、短路報警指示。（5）可方便地擴展環境溫度檢測與控制功能。（6）抗干擾能力強，能在生產現場環境下可靠運行，功耗低，能長時間工作。所要達到的工藝條件及主要技術指標：（1）溫度檢測范圍為-40℃～+60℃；（2）溫度誤差≤±1.0℃；傳感器分布8×5矩陣采樣，測量點至少為40個；（3）超過規定的溫度范圍時，報警；設計方案的選擇單擊此處添加段落文字內容設計方案一

：采用集成的單片機主控，通過溫度傳感器、A/D轉換采集數據信息，經過含有單片機的檢測系統檢測，將結果傳送到單片機控制的主控器，數據通過LED顯示器顯示，通過鍵盤控制檢測某一具體測量位置的數據。采用這種控制結構成本低，工作可靠，且顯示數據和進行控制操作較為方便。其原理框圖如下：設計方案的選擇單擊此處添加段落文字內容設計方案二：此方案是在方案一的基礎上改進的，溫度信號的輸入處理過程與方案一是相同的，但方案二的系統控制器由PC機代替，在主控端通過LCD液晶可以更直觀的顯示每一個測量位置的數據，用鼠標代替鍵盤操作也更為直接方便。采用這種控制結構操作極為簡便，工作可靠，但在硬件及軟件方面較為復雜，成本較高。其框圖如下：系統方案確定單擊此處添加段落文字內容3設計的硬件組成及系統設計3.1系統框圖及硬件組成

糧倉多點溫度智能監控系統以AD590集成電路溫度傳感器，兩個多路模擬開關CD4051經過放大器OP-07后送至A/D轉換器ADC0809，實現8*5矩陣傳感器溫度檢測電路。系統選用AT89S51單片機為主機。CPU對內部RAM具有豐富的操作指令。8位輸入A/D轉換器0809，可編程并行I/O擴展接口芯片8155，由兩個D觸發器組成的4分頻電路為ADC0809和8155提供時鐘脈沖。并且由8155和支持下的5位LED數字顯示器、鍵盤輸入、蜂鳴音報警裝置和電機降溫系統3.2單片機測控系統前向通道配置

測控系統中，傳感器和微型計算機是必不可少的兩個部分。微型機對數據具有很強的處理能力，但它對非電量或模擬信號是無能為力的。因此，利用傳感器將非電量轉換成電信號才能完成測量和控制任務。然而，利用傳感器得到的模擬電信號，往往是小信號，需經過放大并經A/D轉換數字量后才能由計算機進行有效的處理，進而由計算機發出各種命令，由執行機構產生相應的動作。3.3A/D轉換

ADC0809是CMOS工藝，采用逐次逼近法的8位A/D轉換芯片，片內除A/D轉換部分外還有多路模擬開關部分。ADC0809的主要特性：8路8位A／D轉換器，即分辨率8位；具有轉換起停控制端；轉換時間為100μs；單個+5V電源供電；模擬輸入電壓范圍0～＋5V。3.4溫度傳感器

AD590是一種電壓輸入電流輸出型集成溫敏傳感器，其供電電壓范圍為4～30V，溫度測量范圍為-55℃～+150℃，非線性誤差±0.3℃，其輸入電流與絕對溫度成正比。3.6放大電路

本系統選用斬波隱零集成運放OP-07構成高增益、低漂移放大器，用于放大AD590的輸出信號。3.5單八路模擬開關

CD4051是單八路模擬開關。它是由電平位移電路、帶禁止端INH的8選1譯碼器和由該譯碼器對各個輸出分別加以控制的8個CMOS雙向模擬開關組成。CD4051相當于一個單刀八擲開關，開關接通哪一通道，由輸入的3位地址碼ABC來決定。“INH”是禁止端，當“INH”=1時，各通道均不接通。只有在INH=0時才由A、B、C決定選通某一開關。輸入狀態X（OUT）接通的輸入INHABC0000X00001X10010X20011X30100X40101X50110X60111X71XXX均不通3.演7鍵盤鼻、LE怨D顯示陽器與驗單片屑機的轉接口痛電路采用81低55并行滿擴展怎口構辨成的尺鍵盤起、顯駱示器桑電路篇。LE腳D采用著動態赴顯示副，鍵踏盤采馳用逐柿列掃本描查碼詢工詞作方怖式。3.控8時鐘抓脈沖A/版D0醫80帆9與81皆55工作雄事有凡需要珠有時彎鐘脈在沖信暈號，肯在本悅設計浮中為巷了統恰一時倡鐘信繁號頻去率均志由AT潔89啟S5下2提供喪時鐘吳脈沖圍。單趕片機突的AL幼E端為唱時鐘菜脈沖撲輸出庸端，終輸出移頻率墳為20繞00潤Hz，但眉是A/險D0很80銷9與81稼55的正作常工棟作頻督率卻澆沒有翁這么偽高，持所以汪需要六采用警降頻曬處理幫。這俯里我絨使用D觸發漿器進由行分廳頻，牛兩個D觸發脅器串共行連融接產蔑生四您分頻播的效熱果，藝將20舌00郵Hz降為50嗓0H誼z為下初屬芯隸片提毯供時擺鐘脈爆沖。3.淚9報警厲系統報警析器件矛選用筆壓電吸式蜂條鳴器干，然絞后通社過單低片機悅的一局根口誤線經脫驅動項器驅臣動蜂糞鳴器志發聲兵。壓莫電式嫌蜂鳴從器約是需10盯mA的驅鉆動電翅流，柄可以引使用TT葉L系列診集成結電路74抬06或74巡壽07低電貧平驅鏈動，貼也可預以用1個晶庸體三遷極管脊驅動是，在暑圖中宰單片肝機的慕口線皇接入仔晶體叛管基丑極輸握入端園。當鍬單片康機口彩線輸煎出高窩電平坑時，撤晶體疑管導部通，京壓電賀蜂鳴州器兩灰端獲意得約+5侄V電壓層而鳴罰叫；丸當單筐片機簡口線鄉豐輸出稀低電褲平時看，三會極管雹截至棵，蜂伐鳴器足停止舒發音帖。3.廟10降溫費系統當單鐘片機悉監測散到環包境溫真度大竄于設孤定值日時，赤通過潤模糊求決策決，單泰片機仙的P2螞.1口輸撞出高冊電平醫。P2苗.1口輸具出的叔高電外平經果過非唱門74電LS伐06之后陷變成搞低電著平，閃這樣書光電花管導灑通，棟繼電沃器的絞線圈察得電受，繼泄電器轎吸合朋，接莖通出炊風電糾機，沈一家木大環府境的視通風帖能力剩，降辰低溫愈度。希通過慶此控饞制電招路，場可以限實現嚴對環裕境濕理度的攝控制自。3.壓11電源態電路變壓刺器后瞎面由4個二夕極管疼組成肝一個深橋式翻整流移電路基，整顏流后半就得方到一察個電步壓波疲動很干大的西直流律電源矮。因腹為我域們要層輸出5V的電菊壓，曬所以復選用LM糾78經05芯片吊。LM錦78開05最大產可以效輸出1A的電籃流，刃內部孤有限鐘流式偵短路仿保護圍，短摟時間桐內，班例如裕幾秒誰鐘的鈴時間屯，輸漸出端曉對地吐（2腳）孝短路喇并不吉會使LM涉78爹05燒壞稼，當嘴然如甩果時熄間很考長就脂燒壞煩，這悄跟散葡熱條仇件有天很大排的關含系。4系統盜的程抬序設蓋計主程序A/路D轉換么、二用進制妹轉換每子程表序溫度串采集庭子程漲序顯示規、鍵拳值處外理子械程序4.盛1主程體序設準計開始設計啊堆棧墾，清腦緩存掉區81滾55初始溫度送采集調用2→留BC屆D子程昨序鍵值烤處理開中侄斷有鍵慘按下掏？調用厚顯示瞎該路校溫度謠值調內迫存相應路速數的曬溫度容值存入益內存是否戚超限介？報警延時YNYN降溫總結本次洋設計選針對峽在國哪家儲禍備庫汁建設只項目竊中，喬如何洋安全附儲糧棵而選釀題，廳糧倉份溫度常實時局檢測篩系統泛以AD前59執0集成宏電路律溫度箏傳感磁器，葡兩個太多路勉模擬德開關CD毒40行51經過思放大毫器OP藥-0止7后送洞至A/塌D轉換會